(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210833205.2 (22)申请日 2022.07.14 (71)申请人 中铁四局集团第四工程有限公司 地址 230012 安徽省合肥市张洼路10 6号 申请人 中铁四局集团有限公司 (72)发明人 郝国宇　朱善美　夏松　李科昌　 席江铭　崔庆辉　 (74)专利代理 机构 合肥兴东知识产权代理有限 公司 34148 专利代理师 王伟 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 一种三维扫描数据与BIM模型套合方法 (57)摘要 本发明提供了一种三维扫描 数据与BIM模型 套合方法， 包括以下步骤： S1： 进行桥梁快速建模 得到BIM模型； S2： 根据工程进度， 每一期均通过 三维扫描全方位获取点云数据； S3： 将点云数据 与BIM模型数据比对处理； S4： 当对比结果符合 设 定要求即为数据成果， 否则， 根据对比处理结果 进行桥梁整改。 本发明利用三维扫描数据与BIM 模型理论来套合构建的模型， 根据工程进度工 期， 每一期均通过三维扫描获取点云数据并进行 数据比对， 从而根据数据比对结果进行桥梁整 改， 在桥梁竣工完成后BIM模型与实际桥梁完成 结构将处于一致水平， 本发明通过进行数据比 对， 生成模型色谱图， 直观反应桥梁的施工建造 质量， 实现质量检测、 缺陷检查、 变形监测及竣 工 测量的目的。 权利要求书2页 说明书6页 附图6页 CN 115270249 A 2022.11.01 CN 115270249 A 1.一种三维扫描数据与BIM模型套合方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1： 进行桥梁快速建模得到BIM模型； S2： 根据工程进度， 每一期均通过三维扫描全方位获取点云数据； S3： 将点云数据与BIM模型 数据比对处 理； S4： 当对比结果符合设定要求即为数据成果， 否则， 根据对比处 理结果进行桥梁整改。 2.根据权利 要求1所述的三维扫描数据与BIM模型套合方法， 其特征在于， S1： 进行桥梁 快速建模得到BIM模型是指： 基于 dynamo进行项目拼装， 根据坐标系统进行精准的BIM模型 拼装， 并使用编程块计算出各里程处的切线方位角， 将承台， 桩基， 墩柱构件调整至该方位 角， 使BIM模型整体与实际完全一 致。 3.根据权利 要求2所述的三维扫描数据与BIM模型套合方法， 其特征在于， 所述S1： 进行 桥梁快速建模得到BIM模型包括以下 具体步骤： S11： 信息库建立： 根据图纸提供的线路参数信息计算相对坐标， 根据里程建立信息库， 提取出各构件的点 位信息， 选 定相互关联的坐标信息； S12： 构件参数化： 单独建立的参数化桩基、 承台、 墩柱， 根据相对关系进行分类后， 将桩 基族载入承台族中， 整合为命名为某某类型承台， 将墩柱与垫石整合， 将拱部与相对应的梁 体整合， 达到简化参数与族类型的目的； 模型拼装： 结合dynamo的相关编程块进行项目拼 装， 分为： 承台墩柱的布置及调整和箱梁的布置； S13： 根据之前建立好的信息库， 通过读取excel的形式导入进dyn amo， 根据设定的格式 进行编辑excel， 使用Data.Importexcel编程块， 选定excel中的所需要的数据， 使用 List.dropltems将表格的表头部分剔除， 最后通过List.Transpose将读取进来以行展示的 数据转置成以列的形式展示； S14： 根据计算好的相对点位， 生成轴线， 在点位处放置好已经整合过后的下部结构族， 根据轴线生成各点处的切线方向后， 调整族的平 面姿态； 根据桩基与承台的相对关系， 在模 型拼装完成后， 对 桩基位置进行二次复核； S15： 将轴线根据点位切分成段， 每一段放置已整合过后的相关上部结构族； 检核生成 的 轴 线 段的 数 量 ， 进 行 判断 是 否 符 合 要 求 ， 若 出 现 数 据 丢 失 的 情 况 ， 根 据 list.replaceltematindex编程块， 将缺失数据单独提取创建成的轴线段添加进原数据列， 重新生成轴线段后， 放置上部结构族； S16： 由于工程绝对坐标系的位置偏离坐标原点较远， 在revit软件建模过程中会加大 软件运算量， 导致无法实现快速精细化建模的目的， 由此， 在建模过程中， 选择模型第一个 构件为建模中心 原点， 将模型坐标系快速转换到 工程坐标系； S17： 将模型导入软件中， 根据使用四参数坐标转换原理， 实现快速坐标系转换。 4.根据权利 要求1所述的三维扫描数据与BIM模型套合方法， 其特征在于， 所述S2： 根据 工程进度， 每一期均通过三维扫描全方位获取点云数据的获取方式为： 通过地面型激光扫 描系统三维扫描数据获取以及机载激光扫描系统三维扫描数据获取。 5.根据权利要求4所述的三维扫描数据与BIM模型套合方法， 其特征在于， 所述地面型 激光扫描系统三维扫描数据获取是指： 全站型扫描仪中新建项目， 根据已知控制点进行设 站； 根据要扫描 范围， 确定单次扫描距离与扫描次数； 进入扫描界面， 进 行扫描设置； 创建扫 描， 根据需求选择扫描模式， 开始扫描； 重复上述步骤直至完成扫描； 最后将数据以.pts格权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115270249 A 2式导出。 6.根据权利要求4所述的三维扫描数据与BIM模型套合方法， 其特征在于， 所述机载激 光扫描系统三维扫描数据获取是指： 根据线路中心线创建无人机航测飞行航线， 无人机搭 载激光扫描镜头以固定航高按航线飞行， 根据差分信号数据进行空三处理， 完成后将建模 生成的三维扫描数据以.pts格式导出。 7.根据权利 要求1所述的三维扫描数据与BIM模型套合方法， 其特征在于， 所述S3： 将点 云数据与BIM模 型数据比对处理是指： 将三 维扫描的点云数据与BIM数据根据工程坐标系导 入同一软件， 将三维扫描数据降噪、 封装后， 设为对照系， 以BIM模型为参考系进行模型碰 撞， 将碰撞结果以色谱图及图表的方式进行 数据统计。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115270249 A 3